BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

---------

--------- Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật …………… i
LỜI CẢM ƠN

Tôi xin trân trọng cảm ơn GS.TS. Phạm Văn Thiêm, người ñã trực tiếp hướng
dẫn, cùng tập thể thầy cô giáo Bộ môn Thiết bị bảo quản và chế biến nông sản –
Khoa Cơ ñiện trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã giúp ñỡ tôi thực hiện ñề tài
này
Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn Trung tâm nghiên cứu sắc ký – Trường ðại học
Bách khoa Hà Nội, Trường Trung cấp nghề Cơ ñiện và chế biến thực phẩm ñã tạo
mọi ñiều kiện giúp tôi trong quá trình thực hiện ñề tài
Và cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn bè, ñồng nghiệp ñã quan
tâm ñộng viên giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian qua
Tác giả luận văn Lê Văn Lễ
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật …………… ii
LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng:
 Toàn bộ số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực,
chưa hề ñược bảo vệ một học vị nào
 Mọi sự giúp ñỡ cho quá trình thực hiện luận văn tôi ñã trân trọng cảm ơn
 Các tài liệu thông tin khai thác ñể phục vụ cho việc nghiên cứu ñề tài này
tôi ñã chỉ rõ nguồn gốc tên tài liệu và tên tác giả

k
Entanpi của không khí khô kJ/kg kkk
d Lượng chứa ẩm trong không khí Kg ẩm/kg kkk
V
t
Lưu lượng thể tích trung bình của buồng sấy m
3
/h
ω
Tốc ñộ tác nhân sấy m/h
τ Thời gian giờ
t
mt
Nhiệt ñộ môi trường bên ngoài ºC
T
1
Nhiệt ñộ vật khi ñưa vào buồng sấy ºC
T
2
Nhiệt ñộ vật khi ñưa ra buồng sấy ºC
ϕ
Tốc ñộ sấy m
3
/h
Q Nhiệt cung cấp trong quá trình sấy kCal
Q
N
Công suất nhiệt của dàn nóng kJ/h
q
0

khối lượng riêng của không khí ở nhiệt ñộ
trung bình
kg/m
3

r Nhiệt hóa hơi kJ/kg

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật …………… v
DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU Trang
Bảng 1.1 Thành phần của tảo xoắn 27
Bảng 3.1

Bảng cân bằng nhiệt 62
Bảng 3.2

Bảng thông số làm việc của máy nén. 66
Bảng 3.3

Bảng tổng hợp kết quả tính toán thiết bị sấy bơm
nhiệt
89

Hình 1.5 ðồ thị ñặc tính của máy nén 17
Hình 1.6 Các dạng thiết bị phụ của bơm nhiệt 20
Hình 1.7 Sự phụ thuộc của lượng ẩm riêng vào ñộ ẩm
tương ñối và nhiệt ñộ sấy trong quá trình tách ẩm
21
Hình 1.8 Bơm nhiệt hút ẩm có hòa trộn không khí ẩm 22
Hình 1.9 Bơm nhiệt thí nghiệm ñể sấy hạt ngũ cốc 23
Hình 1.10
Buồng sấy gỗ bơm nhiệt của hãng Westair 24
Hình 1.11
Thành phần của tảo xoắn 26
Hình 1.12
Sơ công nghệ sản xuất tảo xoắn 29
Hình 2.1 ðường cong sấy 32
Hình 2.2 .ðường cong tốc ñộ sấy 33
Hình 2.3 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ tác nhân sấy ñến ñộng
học quá trình sấy
37
Hình 2.4 Ảnh hưởng của ñộ ẩm tương ñối của tác nhân sấy
ñến ñông học quá trình sấy
37
Hình 2.5 Ảnh hưởng của tốc ñộ tác nhân sấy ñến quá trình
sấy
38
Hình 2.6 Sơ ñồ nguyên lý chung của thiết bị sấy bơm nhiệt 39
Hình 2.7
Chu trình tuần hoàn của tác nhân lạnh trong thiết bị
40
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật …………… vii
sấy bơm nhiệt

Danh mục các ký hiệu…………………………………………

Danh mục các bảng biểu……………………………………..
Danh mục các hình vẽ…………………………………………

ðặt vấn ñề……………………………………………………..
Chương 1.Tổng quan nghiên cứu…………………………….
1.1 Các phương pháp hút ẩm…………………………………...
1.1.1.Phương pháp hút ẩm bằng máy ñiều hòa…………………
1.1.2.Phương pháp dùng bơm nhiệt hút ẩm…………………….
1.2.Giới thiệu các phương pháp sấy……………………………
1.2.1.Phương pháp sấy nóng……………………………………
1.2.2.Phương pháp sấy lạnh…………………………………….
1.3.Giới thiệu về bơm nhiệt…………………………………….
1.3.1.Giới thiệu chung…………………………………………
1.3.2.Các loại bơm nhiệt và thành phần cơ bản của bơm nhiệt
1.3.3.Ứng dụng của bơm nhiệt trong nền kinh tế quốc dân……
1.3.4.Ưu nhược ñiểm sấy bằng bơm nhiệt……………………
1.4.Giới thiệu về tảo xoắn…………………………………….
1.4.1.ðặc ñiểm của tảo xoắn………………………………….
1.4.2.Quy trình công nghệ sản xuất tảo xoắn………………….
1.4.3.Tình hình sản xuất ,tiêu thụ tảo xoắn…………………….
1.5.ðối tượng và phương pháp nghiên cứu…………………….
Chương 2.Cơ sở lý thuyết tính toán một số thông số của
công nghệ sấy bằng bơm nhiệt…………………………….

i
ii
iii
v

bơm nhiệt……………………………………………………
2.2.3.Sơ ñồ nguyên lý thiết bị sấy bơm nhiệt…………………
Chương 3.Tính toán thiết kế thiết bị…………………………
3.1.Sơ ñồ cấu tạo……………………………………………….
3.2.Vật liệu sấy…………………………………………………
3.3.Tính nhiệt sấy lý thuyết…………………………………….
3.4.Xác ñịnh kích thước cơ bản………………………………...
3.5.Tính toán quá trình sấy thực ……………………………….
3.6. Tính toán bơm nhiệt……………………………………….
3.6.1 Tính toán chu trình lạnh…………………………………..
3.6.2.Tính toán chọn máy nén…………………………………..
3.6.3. Tính toán chọn thiết bị bay hơi…………………………..
3.6.4.Tính toán chọn thiết bị ngưng tụ………………………….
3.6.5. Chọn các thiết bị ngưng tụ và bay hơi phụ (NT2 và BH2)
3.6.6.Tính toán thiết bị hồi nhiệt……………………………..
3.6.7.Tính toán trở lực và chọn quạt……………………………
Phần kết luận và ñề nghị……………………………………...
Tài liệu tham khảo…………………………………………….
Phần bản vẽ cơ khí…………………………………………….
32
32
33
34
36
39
39

42
44
47

Mỹ, hiện diện trên trái ñất từ 3,6 tỉ năm trước. Mặc dù ñã ñược sử dụng từ rất lâu,
nhưng tảo Spirulina chỉ mới ñược tái khám phá và sử dụng rộng rãi tại hơn 70 nước
trên thế giới trong khoảng hơn 30 năm gần ñây và ñược các tổ chức Quốc tế như
FAO/WHO công nhận và khuyên dùng. Sinh khối của chúng rất giàu dinh dưỡng và
có nhiều tác dụng chữa bệnh nên ñã ñược nuôi trồng ở quy mô công nghiệp và ñược
sản xuất dưới dạng viên ñể phòng chống nhiều loại bệnh tật.
Cho ñến nay ở Việt Nam nhiều cơ sở nuôi trồng, sản xuất và chế biến các sản
phẩm từ tảo xoắn ñã ñược thành lập với công nghệ nuôi tảo trên các bể nông xây
bằng xi măng sử dụng khí CO
2
của công nghệ tạo nguồn cacbon, nguồn CO
2
trực
tiếp lấy từ các nhà máy bia, cồn, rượu…nén hóa lỏng vào bình chứa. ðó là các cơ
sở như Vĩnh Hảo (Bình Thuận), Châu Cát, Lòng Sông (Thuận Hải), Suối Nghệ
(ðồng Nai), ðắc Min (ðắc Lắc). Nguồn CO
2
từ lò nung vôi (sau khi lọc bụi) và các
hầm khí biogas cũng ñã ñược nghiên cứu tận dụng ñể phát triển nuôi trồng tảo và
cũng ñã thu ñược một số kết quả. Hiện nay ở nước ta sản phẩm này ñược sử dụng
chủ yếu ở dạng tươi và ñông lạnh, muốn sử dụng làm nguyên liệu cho nghành dược
phẩm, mỹ phẩm thì phải bảo quản chế biến..
Các thiết bị sấy hiện nay có loại ñốt than trực tiếp hay gián tiếp, ñốt ñiện trực
tiếp, sấy chân không, sấy thăng hoa....Tất cả các loại trên hoặc cho chất lượng sản
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật …………… 2
kém về màu sắc, hượng vị hoặc có chi phí lớn. Mặt khác các thiết bị này thường
dùng tác nhân sấy tuần hoàn hở (dùng không khí môi trường làm tác sấy và tác nhân
tải ẩm) nên chịu ảnh hưởng rất lớn của môi trường [2].
Với cấu tạo và các ñặc tính vật lý của tảo xoắn trình bày ở trên, sau thu
hoạch nếu sấy tảo ở nhiệt ñộ cao có thể sẽ phá huỷ các chất hoạt tính sinh học như

Chiller. Mục ñích chủ yếu của phương pháp này là tạo ra một môi trường vi khí hậu
phù hợp với sức khỏe con người
ðây là một phương pháp hút ẩm ñơn giản, dễ lắp ñặt và bảo dưỡng. Nhưng
năng suất hút ẩm của phương pháp này không cao (ñộ ẩm trong phòng lớn hơn
50%). Dàn nóng của hệ thống ñiều hòa trao ñổi nhiệt với môi trường bên ngoài.
ðây là sự lãng phí về mặt năng lượng. Nhiệt ñộ bề mặt dàn lạnh cũng bị giới hạn
bởi ñiều kiện chênh nhiệt ñộ giữa ñiểm thổi vào và nhiệt ñộ trong phòng vì vậy khả
năng hút ẩm của máy cũng bị giới hạn
Phương pháp này chỉ phù hợp với các phòng có người làm việc về mùa
hè…ðòi hỏi khống chế ñộ ẩm trên 60%, nhiệt ñộ khoảng
C
o
24 .
1.1.2. Phương pháp dùng bơm nhiệt ñể hút ẩm
Máy hút ẩm theo nguyên lý bơm nhiệt thực chất cũng là một máy lạnh có các
bộ phận: Máy nén, dàn ngưng, dàn bay hơi và van tiết lưu. Khác biệt cơ bản của
máy hút ẩm là cách bố trí dàn nóng ngay sau dàn lạnh và có quạt gió tuần hoàn
không khí.
1.2. Giới thiệu các phương pháp sấy
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật …………… 4
Ở ñây sấy là quá trình làm khô một vật thể bằng phương pháp bay hơi. Quá
trình hóa hơi của ẩm lỏng trong vật là bay hơi nên có thể xảy ra ở bất kỳ nhiệt ñộ
nào.Nó gồm hai quá trình cơ bản:
Cấp nhiệt cho vật ẩm làm cho ẩm trong vật hóa hơi.
Lấy hơi ẩm ra khỏi vật và thải vào môi trường.
ðể cấp nhiệt cho vật có thể dùng các phương pháp sau: dẫn nhiệt (cho vật ẩm
tiếp xúc với bề mặt có nhiệt ñộ cao hơn), trao ñổi nhiệt ñối lưu (cho vật ẩm tiếp xúc
với chất lỏng hay không khí có nhiệt ñộ cao hơn), trao ñổi nhiệt bức xạ (dùng các
nguồn bức xạ cấp nhiệt cho vật), dùng ñiện trường cao tần ñể nung nóng vật.
ðể lấy ẩm ra khỏi vật và thải vào môi trường có thể dùng nhiều biện pháp

ngoại hay các bề mặt rắn có nhiệt ñộ cao hơn ñể bức xạ nhiệt tới vật ẩm. Trường
hợp này môi chất sấy không làm nhiêm vụ gia nhiệt cho vật ẩm. Quá trình tách ẩm
mạnh do hấp thụ và phẩn xạ nhiều lần.
1.2.1.4. Hệ thống sấy sử dụng ñiện trường cao tần
Hệ thống sấy này sử dụng năng lượng ñiện trường xoay chiều có tần số cao
ñể làm nóng vật sấy. Vật sấy ñược ñặt giữa hai bản ñiện cực nối với dòng ñiện cao
tần có tần số cao làm dao ñộng các phần tử vật chất gây ma sát làm nóng vật sấy
*Ưu ñiểm của phương pháp sấy nhiệt ñộ cao:
Thời gian sấy của phương pháp này thường ngắn hơn so với phương pháp
sấy lạnh.
Năng suất cao và chi phí ñầu tư ban ñầu thấp.
Nguồn năng lượng sử dụng ña dạng có thể tận dụng năng lượng của các hệ
thống khác như khói thải, hơi nước nóng, hay các nguồn nhiệt từ dầu mỏ, than ñá,
rác thải…và cả ñiện năng.
Thời gian làm việc của hệ thống cũng rất cao.
* Nhược ñiểm của hệ thống
Các vật cần sấy không có yêu cầu gì ñặc biệt về nhiệt ñộ.
Sản phẩm sấy thường biến màu và chất lượng sấy không cao.
1.2.2.Phương pháp sấy lạnh
1.2.2.1. Sấy lạnh dùng máy hút ẩm hấp phụ chuyên dụng kết hợp với máy lạnh
Phương pháp sấy này là sự kết hợp giữa máy hút ẩm dùng chất hấp phụ và
máy lạnh. Máy hút ẩm ñược ñặt trong buồng kín. Không khí trong buồng ñược hút
ẩm nhờ máy, còn dòng không khí ngoài trời ñược làm nóng ñể hoàn nguyên chất
hấp phụ sau khi ñã hút ẩm. Như ñã nói ở trên về nguyên lý hoạt ñộng của máy hút
ẩm, dòng không khí sau khi ñược khử ẩm có nhiệt ñộ tương ñối cao. Chính vì thế,
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật …………… 6
người ta cần thiết kế thêm một máy lạnh có tác dụng làm giảm nhiệt ñộ khí nống
xuống. Nhiệt ñộ dòng khí sau khi ñi qua máy lạnh có nhiệt ñộ thấp và ñộ ẩm nhỏ.
Trên ñồ thị I-d (hình 1.1), ta biểu diễn trạng thái thay ñổi của không khí như
sau: không khí ẩm từ ñiểm 2, ñược hút ẩm và làm nóng lên tới ñiểm

Trên ñồ thị I-d, không khí ẩm trong phòng (ñiểm 2) ñi qua giàn lạnh của máy hút
ẩm kiểu bơm nhiệt. Ẩm trong không khí ñược ngưng trên giàn lạnh. Dung ẩm của
dòng khí giảm xuống, nhưng do nhiệt ñộ của dòng khí cũng giảm nên ñộ ẩm tương
ñối của khồng khí sau khi ra khỏi dàn cũng cao (
%95≈
). Trạng thái không khí lúc
này ở diểm 3. Dòng khí tiếp tục ñược chuyển qua dàn nóng, không khí ñược làm
nóng ñẳng dung ẩm lên trạng thái 1. Tại ñiểm này, nhiệt ñộ, ñộ ẩm cũng có giá trị
tương ñương với phương pháp dùng máy bài ẩm hấp phụ và máy lạnh. Từ ñây dòng
khí khô ñược chuyển ñến các vật sấy và hấp thụ ẩm trong vật. Sau khi ra khỏi
buồng sấy, trạng thái dòng khí ở ñiểm 2.

Hình 1.2- Sơ ñồ phương pháp sấy lạnh bằng bơm nhiệt và quá trình thay ñổi trạng
thái không khí.
1- Trạng thái không khí khô sau khi ñã ñược gia nhiệt

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật …………… 8
2- Trạng thái không khí sau khi ñã hấp thụ ẩm của vật
3- Trạng thái không khí sau khi ñã qua giàn lạnh khử ẩm.
* Ưu ñiểm:
Giảm ñược chi phí thiết bị, vận hành và bảo dưỡng.
Năng lượng của dàn nóng và dàn lạnh ñều ñược sử dụng triệt ñể.
Quá trình hoạt ñộng của thiết bị không bị gián ñoạn do không phải thay ñổi
chất hấp thụ như trong phương pháp dùng máy bài ẩm.
Tuổi thọ thiết bị cao. Trong khoảng thời gian 10 năm, thiết bị hầu như không
phải bão dưỡng lớn. Chỉ cần sau một thời gian vệ sinh các dàn ñể ñảm bảo khả năng
trao ñổi nhiệt tốt.
ðiện năng sử dụng cũng thấp hơn nhiều so với phương pháp dùng máy hút
ẩm hấp phụ.
Chất lượng và màu sắc của sản phẩm sấy giữ ñược tốt hơn.

ðiện năng tiêu thụ cho phương pháp này lớn, năng suất nhỏ
Các thiết bị cho buồng chân không cũng cần ñược kín. Dầu bôi trơn cho các
máy móc hoạt ñộng cũng là loại ñặc biệt, ñắt tiền và khó kiếm ñể thay thế, bổ sung.
1.2.2.4 Phương pháp sấy chân không
Vật sấy ñược cho vào buồng kín. Sau ñó hút chân không, ñể tạo ñộ chân
không. Nhiệt cấp cho vật liệu sấy theo phương pháp tiếp xúc hay bức xạ. Ẩm trong
vật ñược tách ra khỏi vật và hút thải vào môi trường.. Nhiệt ñộ sấy theo phương
pháp này thấp. Phương pháp này bị giới hạn về năng suất do thể tích thiết bị giới
hạn do phải giữ ñộ chân không. Chính vì vậy phuơng pháp này không ñược sử dụng
phổ biến như các phương pháp sấy khác. Thường ñược ứng dụng ñể sấy các vật
liệu, dược liệu quý hiếm với số lượng nhỏ.[1]
1.2.2.5 So sánh phương pháp sấy bơm nhiệt nén hơi với các phương pháp sấy
khác
a) So sánh với phương pháp sấy nóng
Xét về năng suất sấy, phương pháp sấy bằng bơm nhiệt nén hơi thấp hơn
phương pháp sấy nóng bởi ñộ chênh phân áp (P
ab
-P
am
) của phương pháp sấy nóng
lớn hơn.
Về mặt năng lượng, phương pháp sấy nóng có thể tận dụng các nguồn nhiệt
khác nhau. Trong khi ñó, phương pháp sấy bơm nhiệt nén hơi chỉ dùng mỗi một loại
năng lượng ñó là ñiện năng trong quá trình sấy. Chính vì thế giá thành năng lượng
của phương pháp sấy bơm nhiệt có thể cao hơn.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật …………… 10
Thiết bị cho phương pháp sấy nóng có thể ñược gia công hay chế tạo trong
nước, trong khi ñó thiết bị chính cúa bơm nhiệt là máy nén phải nhập ở nước ngoài
nên giá thành chi phí ban ñầu cũng cao hơn.
Về mặt chất lượng sấy, phương pháp sấy nóng làm giảm hàm lượng vitamin,

chất…cho nên chi phí bảo dưỡng thấp hơn.
ðiện năng tiêu thụ ñối với phương pháp sấy thăng hoa cũng cao hơn so với
ñiện năng của phương pháp sấy bơm nhiệt. Nên việc sử dụng phương pháp sấy
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật …………… 11
thăng hoa chỉ áp dụng cho những sản phẩm ñòi hỏi chất lượng rất cao mà phương
pháp sấy bằng bơm nhiệt không thể ñáp ứng ñược.
* So sánh với phương pháp sấy lạnh dùng máy hút ẩm chuyên dụng (máy bài
ẩm)
Nếu xét tốc ñộ sấy, thì cả hai phương pháp ñều cho một kết quả gần giống
nhau, khả năng khử ẩm của chúng tương ñương nhau. Thể tích ñể sử dụng với cả
hai phương pháp ñều có thể mở rộng nếu cần. Chất lượng sấy ñối với cả hai phương
pháp sấy cũng không khác nhau.
Nhưng xét về khía cạnh kinh tế, phương pháp sấy bơm nhiệt có nhiều ưu
ñiểm hơn. Chi phí ban ñầu của phương án bơm nhiệt ít tiền hơn so với phương pháp
sử dụng máy bài ẩm vì phương pháp bơm nhiệt chỉ cần sử dụng mỗi máy lạnh trong
khi ñó phương pháp máy bài ẩm cần không chỉ một máy hút ẩm mà còn cần cả máy
lạnh ñể giảm nhiệt ñộ không khí khô xuống. Hơn nữa giá thành chi phí cho hoạt
ñộng cũng như việc bảo dưỡng thiết bị ñối với phương án bơm nhiệt cũng rẻ hơn do
chỉ cần chi phí vệ sinh dàn ñịnh kỳ và tuổi thọ của thiết bị cũng rất cao, ñiện năng
chỉ cần cấp cho mỗi máy lạnh. Còn ñối với phương án sủ dụng máy bài ẩm, chi phí
thay thế ñịnh kỳ chất hấp phụ, ñiện năng cho dàn nhiệt trở dể làm nóng dòng khí có
nhiệm vụ hoàn nguyên lại chất hấp phụ và ñiện năng cho máy lạnh.
1.2.3. Kết luận
Trong tất cả các phương pháp sấy lạnh, thì sấy lạnh có sử dụng bơm nhiệt tỏ
ra có nhiều ưu ñiểm hơn so với các phương pháp khác. ðối với các sản phẩm như
rau quả cần một chế ñộ sấy ôn hòa (nhiệt ñộ sấy thấp) và chất lượng sản phẩm càng
gần với sản phẩm ban ñầu càng tốt lại sấy với lượng lớn thì. Sấy bơm nhiệt là thích
hợp nhất.
Hiện nay, sấy bảo quản, giữ chất lượng rau quả lâu dài trước khi sử dụng
ngày càng nhiều. Chính vì vậy, việc nghiên cứu công nghệ sấy bằng bơm nhiệt nén

C
0
40
C
0
80
÷

hoặc có thể cao ñến
CC
00
120115
÷
[7].
Nếu như nhu cầu về nóng và lạnh tương ñối ăn khớp nhau thì hiệu quả kinh tế của
bơm nhiệt lại càng lớn.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật …………… 13
Khi sử dụng bơm nhiệt cần chú ý hiệu quả kinh tế của nó biểu hiện qua hệ số
bơm nhiệt
ϕ
. Hệ số nhiệt
ϕ
của bơm nhiệt phụ thuộc rất nhiều vào hiệu nhiệt ñộ
của dàn ngưng và dàn bay hơi như dã trình bày ở trên. Một ñiều kiện nữa của bơm
nhiệt ñạt hiệu quả là nhu cầu về nóng và lạnh phải liên tục và ổn ñịnh ñể thời gian
hoàn vốn là thấp nhất.

Hình 1.3-Phạm vi hoạt ñộng của bơm nhiệt và máy lạnh
a) Máy lạnh T
o

>T
a

T
o
- Nhiệt ñộ bay hơi
T
k
- Nhiệt ñộ ngưng tụ
T
a
- Nhiệt ñộ môi trường
q
o
- Nhiệt lượng lấy từ môi trường
q
k
- Nhiệt lượng thải ra từ thiết bị ngưng tụ
Cũng như máy lạnh, bơm nhiệt làm việc theo chu trình ngược (Hình 2.2) với
các quá trình chính như sau:
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật …………… 14
1-2: Quá trình nén hơi môi chất từ áp suất thấp, nhiệt ñộ thấp lên áp suất cao nhiệt
ñộ cao trong máy nén hơi. Quá trình nén là ñoạn nhiệt.
2-3: Quá trình ngưng tụ ñẳng áp trong thiết bị ngưng tụ, thải nhiệt cho môi trường.
3-4: Quá trình tiết lưu có entanpi i
3
=i
4
của môi chất lỏng qua van tiết lưu từ áp suất
cao xuống áp suất thấp.

ϕ

1+=
+
=
εϕ
l
lq
o

Vậy khi chỉ sử dụng nhiệt lượng thải ra ở thiết bị ngưng tụ thì từ công thức
trên ta thấy hệ số của bơm nhiệt luôn luôn lớn hơn 1, do ñó ứng dụng bơm nhiệt
luôn lợi về nhiệt.
Nếu sử dụng bơm nhiệt nóng lạnh kết hợp thì hiệu quả kinh tế còn cao hơn
nữa vì chỉ cần tiêu tốn một dòng năng lượng l là ta thu ñược cả năng suất lạnh q
o
và
năng suất nhiệt q
k
như mong muốn. Gọi
ε
ϕ
là hệ số nhiệt lạnh của bơm nhiệt thì:
12 +=+=
+
=
εεϕϕ
ε
l
qq